H5 Kracht en Beweging NOVA havo 3

H5 Kracht en Beweging NOVA havo 3

H5 Kracht en Beweging

Voorkennis

Wat moet je weten voordat je begint met deze paragraaf.

  • Je moet weten wat de formule is voor de snelheid.
  • Je moet weten wat de formule is voor de afstand.
  • Je moet een diagram kunnen aflezen.
  • Je moet de snelheid van meter per seconde (m/s) om kunnen rekenen naar kilometer per uur (km/h) en andersom.
  • Je moet weten wat een constante snelheid is.

Voorkennis Toets

Video Uitleg. BEKIJK DEZE EERST voordat je verder gaat.

Video met uitleg

Paragraaf 1 Versnellen. Leerdoelen en vaardigheden checklist

Leerdoelen van deze paragraaf:

  1. de leerlingen kunnen de snelheid berekenen met de bijbehorende formules.
  2. de leerlingen weten wat een versnelde- eenparige- en eenparig versnelde beweging is en kunnen deze van elkaar onderscheiden.
  3. de leerlingen kunnen een (v,t)-diagram lezen.
  4. de leerlingen kunnen de afstand bereken vanuit een (v,t)-diagram.
  5. de leerlingen kunnen van m/s naar km/h berekenen. En andersom

Snelheid, tijd- diagram

Een (snelheid,tijd)-diagram is een diagram waarin de snelheid is uitgezet tegen de tijd. Dit betekent dat de snelheid op de y-as en de tijd op de x-as van de grafiek staat.

Een andere naam voor een (snelheid,tijd)-diagram is een (v,t)-diagram, omdat het symbool voor de snelheid een kleine letter '' v '' is en het symbool voor de tijd een kleine letter '' t ''. 

In figuur 1 hieronder is een (v,t)-diagram te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Versnelde beweging

Een versnelde beweging is een een beweging van een voorwerp waarvan de snelheid steeds toeneemt.

In figuur 1 is van t= 0 seconde tot t = 4 seconde een versnelde beweging te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Eenparige beweging

Een eenparige beweging is een beweging van een voorwerp waarvan de snelheid niet toe- of afneemt.

In figuur 1 is van t= 4 seconde tot t = 7 seconde een versnelde beweging te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Eenparige versnelde beweging

Een eenparig versnelde beweging is een een beweging van een voorwerp waarvan de snelheid steeds met dezelfde hoeveelheid toeneemt.

In figuur 1 is van t= 0 seconde tot t = 4 seconde een eenparig versnelde beweging te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Versnelling

De versnelling geeft aan met hoeveel snelheid een bepaalde beweging toe of afneemt per seconde.

Je zou dus een formule kunnen opstellen waar dit tot stand komt.

Als de versnelling van een voorwerp de toe of afname van de snelheid is per seconde, dan betekent dit dat je de snelheid moet delen door de tijd.

\(versnelling = {snelheid \over tijd}\)

Het symbool voor de versnelling is de kleine letter '' a ''. Dit komt van het engelse woord 'accleration'.

De formule voor de versnelling wordt dus...

\(a = {v \over t}\)

Afgelegde afstand bepalen in een (v,t)-diagram

Om de afgelegde afstand te bepalemn in een (v,t)-diagram moet je de oppervlakte onder de grafiek berkenen. Dit heet ookwel de oppervlakte onder de grafiek methode.

De reden waarom dit werkt is omdat je de snelheid vermenigvuldigd met de tijd en dit is hetzelfde als wat je doet met de afstand formule.

 

Formule:

\(S = vt\)

 

Als voorbeeld gaan we de afstand bereken van de auto uit figuur 1.

We berekenen de afstand die de auto aflegt in zeven secondes.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

De auto heeft na de eerste vier seconde een snelheid van 40 km/h.

Om de snelheid van km/h naar m/s om te rekenen moet je de snelheid delen door 3,6

Als je 40 / 3,6 doet krijg je  een snelheid van 11.11 m/s.

De auto heeft na vier seconde een constante snelheid van 40 km/h oftewel 11,11 m/s.

Om het oppervlakte onder de eerste vier seconde uit te rekenen moeten we de oppervlakte van een driehoek berekenen. De formule voor de oppervlakte van een driehoek is hieronder vermeld.

 

Formule:

\(A = {1 \over 2} l b\)

 

De oppervlakte onder de eerste vier seconde is gelijk aan:

A= 0.5 * 11,11 * 4 = 22,22 m2

De oppervlakte onder de laatste drie seconde is de oppervlakte van een vierhoek. De formule voor de oppervlakte van een vierhoek is hieronder vermeld.

 

Formule:

\(A = lb\)

 

De oppervlakte onder de laatste drie seconde is gelijk aan:

A= 11,11 * 3 = 33,33 m2

De totale oppervlakte onder de grafiek is dus gelijk aan deze twee getallen bij elkaar op te tellen.

De oppervlakte is dus gelijk aan 22,22 m2 plus 33,33 m2 en dit is gelijk aan 55,55 m2

A = 22,22 + 33,33 = 55,55 m2

Extra webpagina's om met de stof te oefenen

Toepassing 1
Je moet voor deze toepassing wel Java script 5 op je computer, laptop, iPad etc. hebben geïnstalleerd.

Formules

Formulekaart

Als twee letters tegen elkaar aan staan dan betekent dit dat je deze twee grootheden met elkaar moet vermenigvuldigen.

 

\(S = {vt}\)

\(v_{gem} = { \Delta S \over t}\)

\(a_{gem} = {\Delta v \over t} \)

\(A_{driehoek} ={1\over2}lb\)

\(A_{vierkant} =lb\)

Opgaves

Voorbeeldopgave 1

Een fietser wil op het fietspad een hardloper passeren. De fietser gaat harder trappen, waardoor de fiets in 4.0 s lang eenparig versnelt. Hierdoor neemt de snelheid toe van 15 km/h tot 18 km/h.

Bereken de versnelling.

Gegevens                vb=15 km/h = 4.17 m/s

                                ve=18 km/h = 5 m/s

                                Δt= 4.0 s

 

Gevraagd                a = ?

 

Uitwerking               Δv= ve - vb = 5 - 4.17 = 0.83 m/s

                                a = \({\Delta v \over \Delta t} = {0.83 \over 4} \) = 0.21 m/s2

 

De snelheid van de fiets neemt dus met elke seconde toe met 0.21 m/s (0.75 km/h).

Voorbeeldopgave 2

In figuur 7 zie je het (v,t)-diagram van een skiër die in 5.0 s eenparig versnelt van 36 km/h (10 m/s) naar 54 km/h (15 m/s).

Bepaal de afstand die de skiër heeft afgelegd.

 

Gegevens                 vb= 36 km/s = 10 m/s

                                 ve= 54 km/h = 15 m/s

                                 t = 5.0 s

 

Gevraagd                 S = ?

 

Uitwerking                De afgelegde afsrand is gelijk aan de oppervlakte onder het (v,t)-diagram:

                                 S = oppervalkte rechthoek ABCD + oppervlakte driehoek DCE

                                 S = 5 x 10 + \({1 \over 2}\) x 5 x (15-10) = 62.5 m

 

De skiër legt dus een afstand af van 62.5 m. 

Figuur 7. het (v,t)-diagram van een eenparig versnelde beweging
Figuur 7. het (v,t)-diagram van een eenparig versnelde beweging

Oefenopgaves

Feedback website

  • Het arrangement H5 Kracht en Beweging NOVA havo 3 is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Yassin Ouahoud Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
    Laatst gewijzigd
    2019-04-17 18:52:29
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Literatuurlijst:

     

    Smits, T. H. (2018). H5 Kracht en Beweging Veilig verkeer. In L. Lenders, F. Molin, & R. Tromp (Reds.), Nova NaSk (4e ed., pp. 178–183). 's-Hertogenbosch, Nederland: Malmberg.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Dit is een introductieles voor havo 3 van Hoofdstuk 5 Kracht en Beweging uit NOVA uitgegeven door Malmberg. Tijdens de introductie les wordt er besproken waar H5 over gaat, met herhaling van H1 Krachten.
    Leerniveau
    HAVO 3;
    Leerinhoud en doelen
    Beweging; Ruimte; Natuurkunde;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Studiebelasting
    1 uur en 0 minuten

    Bronnen

    Bron Type
    Video met uitleg
    https://youtu.be/Qke5JlOQZKU
    Video
    Toepassing 1
    https://phet.colorado.edu/nl/simulation/legacy/moving-man
    Link